インデネ-C60ビスアダクトとクロスリンクされたフルレンの中間層の組み合わせにより,高効率の反転ポリマー太陽電池が得られます
Yen-Ju Cheng1, Chao-Hsiang Hsieh, Youjun He
1Department of Applied Chemistry, National Chiao Tung University, 1001 Ta Hseuh Road, Hsin-Chu, 30010 Taiwan. yjcheng@mail.nctu.edu.tw
Journal of the American Chemical Society
|November 25, 2010
まとめ
この研究では,インデネ-C60ビスアダクト (ICBA) と新しいクロスリンクされたフルレンの間層を使用して,ポリマー太陽電池の効率を向上させました. 最適化された装置は,6.2%の電力変換効率を記録しました.
科学分野:
- マテリアルサイエンス 材料科学
- オーガニック・エレクトロニクス
- フォトボルトイカは,太陽光発電です.
背景:
- ポリー ((3-ヘキシルチオフェン) (P3HT) は,有機太陽電池における一般的なドナー材料です.
- インデン-C60ビス-アダクト (ICBA) は,オープン回路の電圧に有益な,より高い位置の最も低い未占有分子軌道 (LUMO) レベルを提供します.
- インタフェースエンジニアリングは,電荷抽出とデバイス性能の最適化に不可欠です.
研究 の 目的:
- P3HTの電力変換効率 (PCE) を改善するために:ICBAの逆向き太陽電池.
- 器具の性能に対するクロスリンクされたフルレンのインターレイヤの効果を調査する.
- エネルギーレベルとデバイスの特性との関係を調べる.
主な方法:
- P3HTをドナーとして,ICBAを受容体として使用した逆転型太陽電池の製造.
- 活性層と電子伝送層の間に,クロスリンクされたフルレン中間層 (C-PCBSD) を組み込む.
- デバイスの性能の特徴,オープン回路の電圧,ショート回路の電流,充填因子,PCEを含む.
主要な成果:
- P3HT:ICBAの太陽電池は,0.82Vの高いオープン回路電圧で4.8%の初期PCEを達成しました.
- C-PCBSDインターレイヤの追加により,ショート回路電流と充填因子が改善されました.
- 最適化された反転装置は,6.2%の記録的なPCEを示した.
結論:
- ICBAのより高いLUMOレベルは,P3HTベースの逆転太陽電池の高いオープン回路電圧に貢献しています.
- クロスリンクされたフルレンのインターレイヤは,インタフェースの特性を効果的に調節し,電荷輸送とデバイスの効率性を高めます.
- この研究は,高性能有機光伏装置の開発のための有望な戦略を示しています.
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